Razendsnel internet: lasers ontsluiten terabit transmissies

By Laio

In samenwerking met Thales Alenia Space en ONERA hebben onderzoekers van de ETH Zürich met succes terabit optische datatransmissie door de lucht gedemonstreerd met behulp van lasertechnologie, schrijft de universiteit in een persbericht. Het experiment, dat werd uitgevoerd over een afstand van 53 km tussen de bergtop Jungfraujoch en Bern, Zwitserland, werd geconfronteerd met uitdagingen zoals luchtturbulentie en thermische verschijnselen.

Met behulp van een micro elektromechanische systeemchip (MEMS) met 97 verstelbare spiegels corrigeerde het team fouten en bereikte een bandbreedte van 1 terabyte per seconde. Het systeem kan worden opgeschaald tot veertig terabyte per seconde met behulp van standaardtechnologieën, waardoor de mogelijkheid ontstaat van kosteneffectieve, snelle backbone-internetverbindingen via satelliet constellaties dicht bij de aarde.

Technische beperkingen overwinnen

De belangrijkste uitdaging voor de onderzoekers was de fluctuerende turbulentie van luchtdeeltjes, die fouten veroorzaakte in de verzonden gegevens. De in Parijs gevestigde projectpartner ONERA gebruikte een microelektromechanische systeemchip (MEMS) met een matrix van 97 kleine verstelbare spiegels om dit obstakel te overwinnen. Deze spiegels corrigeerden de faseverschuiving van de laserstraal op het snijvlak langs de op dat moment gemeten gradiënt met een snelheid van 1.500 keer per seconde, waardoor de signalen uiteindelijk met een factor van ongeveer 500 verbeterden.

Door de technische beperkingen van lasercommunicatiesystemen aan te pakken, heeft het team van ETH Zürich de weg geëffend voor kosteneffectieve en snellere backbone-verbindingen via satellietconstellaties nabij de aarde, die meer informatie per tijdseenheid kunnen verzenden dan radiotechnologieën die worden gebruikt in satellietinternetverbindingen.

Hoera, het internet bestaat dit jaar 40 jaar

Dit jaar bestaat het internet 40 jaar. Het Franse onderzoeksinstituut Inria blikt terug op het ontstaan en de evolutie ervan met Gérard Le Lann, een pionier op dit gebied en emeritus directeur onderzoek bij Inria.

Implicaties voor wereldwijde internetinfrastructuur

Deze nieuwe technologie heeft het potentieel om de wereldwijde internetinfrastructuur aanzienlijk te verbeteren, met name in afgelegen en achtergestelde gebieden. Aangezien het in het experiment gedemonstreerde systeem eenvoudig kan worden opgeschaald naar veertig kanalen en veertig terabyte per seconde met behulp van standaardtechnologieën, biedt het een veelbelovend alternatief voor de dure diepzeekabels die momenteel de ruggengraat van het internet vormen.

Industriële partners zullen waarschijnlijk de integratie van dit lasercommunicatiesysteem met bestaande satellietconstellaties uitvoeren, terwijl de wetenschappers aan de ETH Zürich het potentieel van het nieuwe modulatieformaat verder onderzoeken. Dit formaat zou de bandbreedte kunnen verhogen bij andere methoden voor datatransmissie waarbij de energie van de bundel een beperkende factor wordt, waardoor de mogelijkheden voor snelle datatransmissie op wereldwijde schaal verder worden uitgebreid.

Optische draadloze technologie om de bandbreedte te leveren die nodig is voor toekomstige netwerken: Aircision bereikt een nieuwe topcapaciteit

Wanneer glasvezelverbindingen niet haalbaar zijn, kan laserstraaltechnologie een oplossing zijn. Aircision, een communicatie start-up van de Eindhovense accelerator HighTechXL, heeft onlangs aangetoond dat zij de bandbreedte van hun optische kop kunnen opschalen tot een systeemprestatie van 1,2Tbps.

Een mooie toekomst voor satelliet internetverbindingen

De succesvolle demonstratie van terabit optische datatransmissie door de lucht met behulp van lasertechnologie betekent een belangrijke doorbraak op het gebied van satellietinternetverbindingen. Met het potentieel om kosteneffectieve en supersnelle backbone-verbindingen te bieden via satellietconstellaties in de buurt van de aarde, zou deze technologie een revolutie teweeg kunnen brengen op het gebied van internettoegang, met name in afgelegen en minder bediende gebieden.

Terwijl onderzoekers van ETH Zürich en hun industriële partners het potentieel van deze technologie blijven verfijnen en onderzoeken, ziet de toekomst van de wereldwijde internetinfrastructuur er steeds veelbelovender uit. De resultaten van dit experiment, gepresenteerd op de European Conference on Optical Communication, hebben wereldwijd belangstelling gewekt en zijn een bewijs van de innovatieve geest en de gezamenlijke inspanningen van de betrokken wetenschappers en industriële partners.